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热考微专题(四)　基因定位的遗传实验设计与分析
(20分钟　44分)
一、选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题仅有一个选项符合要求。
1.(2025·淄博模拟)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制,且A/a、B/b不位于Y染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交,遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是 (　　)
A.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于两对常染色体上
B.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a(或B/b)不可能位于X染色体上
C.若F1果蝇具有2种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于一对同源染色体上
D.若F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄果蝇,则A/a、B/b可能均位于X染色体上
【解析】选B。若A/a、B/b位于两对常染色体上,说明遵循基因的自由组合定律,当亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,A正确;若A/a(或B/b)位于X染色体上,当亲本为BbXAXa×bbXaY时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,B错误;若A/a、B/b位于一对同源染色体上,即出现连锁,假设基因A、B连锁,亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有2种表型且比例相等,C正确;若A/a、B/b均位于X染色体上,当亲本为XabXab×XABY,F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,D正确。
2.下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,下列说法正确的是 (　　)
结论:①若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上　②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上　③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上　④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
【解析】选C。方法1中,若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上或只位于X染色体上,①错误;雄性个体不可能表现为隐性性状,②错误;若子代雄性或雌性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上,③④错误。方法2中,若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上,①正确;若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上,②正确;若子代雄性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上,③错误;若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上或只位于X染色体上,④错误。综上,A、B、D错误,C正确。
3.果蝇的红眼和白眼由一对等位基因(W/w)控制。让一只纯合的红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交配得到F1,F1全为红眼,F1雌雄个体随机交配得到F2。为了确定W/w是位于常染色体上,还是位于X染色体上,下列数据中不需要统计的是 (　　)
A.F2中雌性个体的性状分离比
B.F2中雄性个体的性状分离比
C.F2中白眼果蝇的性别比例
D.F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例
【解析】选D。统计F2中雌性和雄性个体的性状分离比,若一致,可确定是常染色体遗传;若不同,则W/w位于X染色体上,A、B不符合题意。统计F2中白眼果蝇的性别比例,若雌雄都有,可确认W/w位于常染色体上;若白眼性状只有雄性个体,可确认W/w位于X染色体上,C不符合题意。只统计F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例,无法判断与性别的关系,D符合题意。
4.某动物的性别决定方式为XY型,其眼睛颜色的赤色与青色由B、b基因控制。现用一只纯合赤眼雌性动物与一只纯合青眼雄性动物杂交,F1均为赤眼。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段上,下列叙述正确的是 (　　)
A.B、b基因一定位于常染色体上,且赤眼为显性性状
B.B、b基因一定位于X染色体上,且赤眼为显性性状
C.通过正反交实验可以确定B、b基因在染色体上的位置
D.不能通过F1的雌雄个体相互交配来确定B、b基因在染色体上的位置
【解析】选C。用一只纯合赤眼雌性动物与一只纯合青眼雄性动物杂交,F1均为赤眼,可知赤眼为显性性状,但无法确定该基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,A、B错误。若B、b基因位于常染色体上,纯合赤眼雌性动物与纯合青眼雄性动物进行正反交实验得子代均为赤眼;若B、b基因位于X染色体上,纯合赤眼雌性动物与纯合青眼雄性动物进行正交实验得子代均为赤眼;纯合赤眼雄性动物与纯合青眼雌性动物进行反交实验得子代雄性全为青眼,雌性全为赤眼。故可以进行正反交实验确定B、b基因在染色体上的位置,C正确。若B、b基因位于常染色体上,F1的雌雄个体相互交配得子代雌性中赤眼∶青眼=3∶1;若B、b基因位于X染色体上,F1的雌雄个体相互交配得子代雌性全为赤眼,故可以通过F1的雌雄个体相互交配来确定B、b基因在染色体上的位置,D错误。
5.已知小鼠的毛色受一对位于常染色体上的基因(A、a)和一对未知位置的基因(B、b)控制,基因A和基因B分别控制酶1、酶2的合成,白色物质在酶1的作用下合成灰色物质,灰色物质在酶2的作用下合成黑色物质,小鼠胚胎必须含有酶1或酶2才能完成发育。选用纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交得F1,F1中雌雄个体自由交配得F2,产生了足够多的后代。下列说法正确的是 (　　)
A.若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,则B、b基因位于X、Y染色体的同源区段
B.若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因也位于常染色体上,且与A、a基因遵循自由组合定律
C.若F2中黑鼠∶灰鼠∶白鼠=2∶1∶1,则B、b基因在A、a基因所在的染色体上
D.若B、b基因仅位于X染色体上,则理论上F2出现灰色雄鼠的概率为3/16
【解析】选C。纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交,若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,说明B、b基因仅位于X染色体上,A错误。若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因可能也位于常染色体上,但无法确定与A、a基因是否位于同一对染色体上,故未必遵循自由组合定律;B、b基因也可能位于X、Y染色体的同源区段,此时与A、a基因遵循自由组合定律,B错误。若F2中黑鼠∶灰鼠∶白鼠=2∶1∶1,则A、a基因与B、b基因不遵循自由组合定律,即B、b基因在A、a基因所在的染色体上,C正确。若B、b基因仅位于X染色体上,则亲本基因型为AAXbXb×aaXBY,F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,F2中aaXbXb(占1/16)和aaXbY(占1/16)致死,则理论上F2出现灰色雄鼠(A_XbY)的概率为(3/4×1/4)/(1-1/16-1/16)=3/14,D错误。
6.某雌雄异株的植物,其耐盐碱和不耐盐碱是一对相对性状,耐盐碱为显性性状,受一对等位基因控制。现有纯合耐盐碱和不耐盐碱的雌雄株若干,现需设计实验判断控制该性状的基因的位置:①位于常染色体上还是仅位于X染色体上;②仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上;③位于细胞核内还是位于细胞质内。下列关于实验方案及实验预测的叙述,错误的是 (　　)
A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断①②③
B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断①③
C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可判断基因位于常染色体上
D.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,若子一代中有两种表型,可判断该基因仅位于X染色体上
【解析】选C。用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,若子代全为耐盐碱,可判断该基因位于常染色体上或位于X、Y染色体的同源区段上;若子代雌性为耐盐碱,雄性为不耐盐碱,可判断基因仅位于X染色体上;若子代全为不耐盐碱,可判断基因位于细胞质内,故可判断①②③,A正确。用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可判断基因位于常染色体上或位于X、Y染色体的同源区段上;若正反交结果不同,可判断基因仅位于X染色体上或位于细胞质内,故可判断①③,B正确,C错误。用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,如果子一代中有两种表型,即雌性为耐盐碱个体,雄性为不耐盐碱个体,可判断基因仅位于X染色体上,D正确。
二、选择题:本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有一个或多个选项符合要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
7.(2026·哈尔滨模拟)家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型(ZZ为雄性,ZW为雌性),家蚕不耐热,夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热(基因D控制)的雄蚕,同时发现D/d基因所在的同源染色体出现异常(染色体如图所示),家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活。下列相关判断错误的是 (　　)
A.图示家蚕的变异类型为染色体片段的缺失和基因中碱基对的缺失
B.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶1,则D基因位于常染色体上
C.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶2,则D基因位于Z染色体上
D.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于异常的Z染色体上
【解析】选A。图示家蚕异常染色体缺失了一段,变异类型为染色体片段的缺失,用诱变育种的方法获得D基因,属于基因突变,但不一定是碱基对的缺失,A错误;如果用该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,由题意知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活,所以若染色体缺失位于性染色体会出现致死,如果后代雌、雄比为1∶1,则D/d基因位于常染色体上,B正确;若D/d基因位于Z染色体上,则该雄蚕与不耐热雌蚕杂交后代中ZDW或ZdW死亡,故雌、雄比为1∶2,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于异常的Z染色体上,C、D正确。
8.(2026·吉林模拟)白麦瓶草性别决定方式为XY型,花色有红花(A)和黄花(a)、果实有大瓶(B)和小瓶(b),两对基因均为核基因,X和Y染色体上与育性相关的基因位置如图所示,其中雌性抑制基因可抑制雌性育性基因的表达。下列叙述错误的是 (　　)
A.雌性抑制基因和雌性育性基因是位于一对同源染色体上的等位基因
B.性染色体为XY的植株产生了功能正常的两性花,其原因可能是Y染色体含雌性抑制基因的片段缺失
C.红花植株和黄花植株正反交结果不一致,可证明花色基因位于图示染色体上
D.纯合小瓶雌株与纯合大瓶雄株杂交后代中雌性均为大瓶、雄性均为小瓶,可证明基因B/b只位于X染色体上
【解析】选A。分析题图可知,雌性抑制基因和雌性育性基因分别位于Y染色体的非同源区段和X染色体的非同源区段,故它们是一对同源染色体上的非等位基因,A错误;由于Y染色体上雌性抑制基因的存在会抑制X染色体上雌性育性基因的表达,植株性别就表现为雄株,因此性染色体为XY的植株产生了功能正常的两性花,可能是Y染色体含雌性抑制基因的片段缺失,B正确;红花植株和黄花植株正反交结果不一致,说明性状遗传与性别相关联,即可证明控制花色的基因位于性染色体上,即图示染色体,C正确;若基因B/b只位于X染色体上,正常纯合小瓶雌株(XbXb)与正常纯合大瓶雄株(XBY)杂交,后代中雌性均为大瓶(XBXb)、雄性均为小瓶(XbY),D正确。
三、非选择题:本题共2小题,共26分。
9.(12分)某XY型性别决定的二倍体昆虫,翅形有正常翅和残翅,受等位基因A、a控制,已知A、a不在Y染色体上,且该基因不影响配子活性,不考虑突变和染色体互换。已知外源R基因会抑制A基因的表达,对a基因的表达无影响,若受精卵中无完整的A或a基因,则胚胎死亡。研究人员进行了以下两个实验。实验1:纯合残翅雌虫×纯合正常翅雄虫→F1残翅雄虫∶正常翅雌性=1∶1。实验2:研究人员将1个外源基因R转入F1正常翅雌性获得转基因个体M,为了研究基因R插入染色体的位置,使转基因个体M×F1残翅雄虫→子代。
(1)(2分)控制翅形的基因位于　X　(填“常”或“X”)染色体上。
【解析】(1)由于实验1 F1雌雄个体表型不同,可以说明基因位于X染色体上。
(2)(4分)实验1中F1雌雄个体相互交配,F2中a基因的基因频率为　66.7%　。若基因R插入A或a所在的染色体中,且破坏了A或a基因,则实验2中子代的雌雄比例为　2∶1　。
【解析】(2)控制翅形的基因位于X染色体上,若亲代的雌性为显性,则子代均为显性性状,与题中信息不符,因此亲代雌性应为隐性,即残翅为隐性性状,亲本的基因型为XaXa和XAY,F1的基因型为XAXa、XaY,F1雌雄个体相互交配,则F2的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,据此可以计算a基因的基因频率为(1+2+1)/(2+2+1+1)=2/3≈66.7%。若基因R插入A或a所在的染色体上,且破坏了A或a基因,结果会导致转基因个体M(基因型XAXa)有1条X染色体上的A或a基因被破坏,若A基因被破坏则可产生X ∶Xa=1∶1(其中X 表示A基因被破坏的配子),与XaY杂交,子代的基因型及比例为X Xa∶XaXa∶X Y(胚胎死亡)∶XaY=1∶1∶1∶1,由于X Y胚胎死亡,因此子代的雌雄比例为2∶1,同理可以分析若a基因被破坏,子代的雌雄比例也为2∶1。
(3)(6分)若R插入位置没有破坏A或a基因,其位置可能存在以下三种情况:
①插入A、a之外的其他染色体中,则子代的表型及比例为　残翅雌性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1　。
②插入A所在的染色体中,且没有破坏A基因,则子代的表型为　雌雄性全为残翅　。
③插入　a所在的染色体上,且没有破坏a基因　, 则子代的表型及比例为正常翅雌性∶残翅雌性∶正常翅雄性∶残翅雄性=1∶1∶1∶1。
【解析】(3)①若R插入位置没有破坏A或a基因,插入A、a之外的其他染色体上,则转基因个体的基因型可以表示为(ROXAXa),与其杂交的残翅雄性个体可以表示为OOXaY,杂交后代的基因型为ROXAXa∶ROXaXa∶ROXAY∶ROXaY∶OOXAXa∶OOXaXa∶OOXAY∶OOXaY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,由于R基因会抑制A基因的表达,因此可以得出子代的表型及比例为残翅雌性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1;
②插入A所在的染色体上,且没有破坏A基因,转基因个体M的基因型可以表示为XARXa,由于R会抑制A的表达,因此相当于只能产生Xa一种配子,因此子代无论雌雄均为残翅;
③若R基因插入a所在的染色体上,且没有破坏a基因,转基因个体M的基因型可以表示为XAXaR,产生XA∶XaR=1∶1,两种雌配子,与正常的残翅雄性杂交后子代的基因型及比例为XAXa∶XaRXa∶XAY∶XaRY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常翅雌性∶残翅雌性∶正常翅雄性∶残翅雄性=1∶1∶1∶1。
10.(14分)(2025·德州模拟)某种昆虫的性别决定方式为ZW型,在表型为大斑点翅的野生种群中偶然发现了一只表型为小斑点翅的单基因突变雄虫,该雄虫与野生型的雌虫杂交,F1中大斑点翅雌虫∶大斑点翅雄虫∶小斑点翅雌虫∶小斑点翅雄虫=1∶1∶1∶1,F1中表型为小斑点翅的雌、雄虫杂交,F2中大斑点翅∶小斑点翅=5∶7,不考虑Z、W同源区段及互换。
(1)(3分)由上述杂交实验结果可知,大斑点翅与小斑点翅这对相对性状中显性性状为　小斑点翅　, 依据是　小斑点翅的雌、雄虫杂交的后代出现了大斑点翅　。
【解析】(1)分析题意,小斑点翅的雌、雄虫杂交的后代出现了大斑点翅,由此可知,小斑点翅为显性性状,大斑点翅是隐性性状。
(2)(3分)由实验结果可推断出控制斑点翅的基因位于　常染色体或Z　染色体上,理由是　控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结果是一样的,若位于W染色体上,仅雌性表现为该性状,与实验结果不符　。
【解析】(2)设相关基因是A/a,分析题意,控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结果是一样的:若位于常染色体上,则为Aa×aa→F1,Aa∶aa=1∶1,可以表现为大斑点翅雌虫∶大斑点翅雄虫∶小斑点翅雌虫∶小斑点翅雄虫=1∶1∶1∶1;若位于Z染色体上,则ZAZa×ZaW→F1,ZAZa∶ZaZa∶ZAW∶ZaW=1∶1∶1∶1,也符合题意;若位于W染色体上,仅雌性表现为该性状,与实验结果不符。
(3)(2分)F2中大斑点翅∶小斑点翅=5∶7的原因是　含小斑点翅基因的雌配子有4/5不育或致死　。
【解析】(3)小斑点翅雄虫和小斑点翅雌虫相互交配的后代出现了大斑点翅,由此可知,小斑点翅为显性性状,大斑点翅是隐性性状,F2的性状分离比为大斑点翅∶小斑点翅=5∶7,大斑点翅占5/12,根据F1可知,小斑点翅雄性个体产生的配子正常,推测含a基因的雌配子占雌配子的比例为5/12÷1/2=5/6,则含A基因的雌配子占雌配子的比例为1/6,说明含小斑点翅基因的雌配子有4/5不育或致死。
(4)(6分)已知该种昆虫的体色由常染色体上的两对基因(A/a、B/b)控制。在野生型的纯合黄体品系中,偶然发现了一只黑体雄虫和一只黑檀体雌虫,这两只突变个体与纯合黄体品系间都仅存在一个基因的差异,这两只突变个体杂交,子代表型及比例为灰体∶黑体∶黄体∶黑檀体=1∶1∶1∶1。这两只突变个体的基因型可表示为　aaBb、Aabb　,
分析实验结果可知,控制体色的这两对基因与染色体的位置关系为　两对基因位于一对常染色体上或位于两对常染色体上　。若欲利用该杂交实验中的个体为实验材料,设计杂交实验来探究这两对基因是否符合自由组合定律,请写出实验设计思路:　 方案一:子一代中的灰体雌雄果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例;方案二:子一代中的灰体果蝇与异性黄体果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例　。
【解析】(4)分析题意,两只突变个体与纯合黄体品系间都只有一个基因存在差异,由于一个基因突变而产生了新的性状,则该突变可能为显性突变,说明原个体为隐性个体,且相关基因均位于常染色体,则两只突变个体的基因型为aaBb、Aabb;两只突变个体(基因型为aaBb、Aabb)杂交,无论两对基因是否位于一对染色体上,每个个体产生的配子类型均为两种(aaBb产生ab和aB两种配子,Aabb产生Ab和ab两种配子),子代的表型和比例是相同的;两只突变个体(基因型为aaBb、Aabb)杂交,子一代的基因型和表型为AaBb(灰体)、aaBb(黑体或黑檀体)、Aabb(黑檀体或黑体)、aabb(黄体),想探究两对基因是位于一对常染色体上还是两对常染色体上,所选杂交亲本之一必须满足的条件是:两种不同的位置关系下能产生不同类型的配子,只有AaBb(灰体)符合要求,而无论是灰体间相互交配、灰体与黄体杂交,基因位置不同都会产生不同的结果。方案一:子一代中的灰体雌雄果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例。方案一预期结果及结论:若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体∶黄体=9∶3∶3∶1,符合自由组合定律,则位于两对常染色体上;若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体=2∶1∶1,不符合自由组合定律,则位于一对常染色体上。方案二:子一代中的灰体果蝇与异性黄体果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例。方案二预期结果及结论:若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体∶黄体=1∶1∶1∶1,符合自由组合定律,则位于两对常染色体上;若子二代果蝇出现黑体∶黑檀体=1∶1,不符合自由组合定律,则位于一对常染色体上。热考微专题
　(四)　基因定位的遗传实验设计与分析
【精研强思维】
【典例】(2025·晋陕青宁卷)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状 ,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。 植株叶缘分泌腔甲(野生型)齿状有乙(敲除A基因)全缘无丙(敲除B基因)齿状无丁(敲除A基因和B基因)全缘无
P　　　野生型(甲)×栽培品种(X) 　　　　　　　 　↓ F1　　　　　　有分泌腔 　　　　　　　 　↓ F2　　 　有分泌腔　无分泌腔 　　　　　　　3　∶　1
(1)由表分析可知,控制叶缘齿状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是__________。 【解析】(1)结合表格分析,野生型甲为齿状、有分泌腔,乙敲除A基因,表现为全缘,说明控制叶缘齿状的基因是A;丙(敲除B基因)表现为无分泌腔,说明控制分泌腔形成的基因是B。 (2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明_________________ 。 【解析】(2)乙敲除A基因,没有敲除B基因,但在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。 (3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系 ,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是______________________。 F1自交得到F2,若F2的表型及比例为______________ ______________________________________,则A、B基因位于两对同源染色体上。 在此情况下结合图中杂交结果 ,可推测栽培品种(X)的__________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。 【解析】(3)假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙基因型为aaBB,丙基因型为AAbb,丁基因型为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则遵循自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。栽培品种(X)表型为叶全缘、无分泌腔,与乙(aaBB)、丁(aabb)相同,图示中野生型甲和栽培品种(X)杂交,子一代都有分泌腔,子一代自交,有分泌腔∶无分泌腔=3∶1。若栽培品种(X)的基因型为aabb,则F2的表型及比例为有分泌腔∶无分泌腔=9∶7,与题意不符;若栽培品种(X)的基因型为aaBB,则F2的表型及比例为有分泌腔∶无分泌腔=3∶1,与题意相符。因此,可推测栽培品种的A基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。 答案:(1)A　B (2)A基因调控B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达 (3)甲和丁或乙和丙　齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4　A 解题过程 获取关键信息:由题干野生型(甲)同时含有A、B基因(A_B_),表现为齿状;结合题表信息中敲除A基因,不管有没有B基因均表现为全缘,可知控制叶缘形状的基因是A。同理,A_B_表现有分泌腔,不管去掉A或B基因还是都去掉均表现为“无”,可知控制分泌腔形成的基因是A、B。 第(1)问解答:A　B 第(2)问解答:A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达 判断两对基因的位置关系,需要用双杂合子自交或测交,AABB×aabb和aaBB×AAbb均可,结合表中信息,假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb。 第(3)问第一空解答:甲和丁或乙和丙。 两对基因在两对同源染色体上时,两对基因的遗传遵循自由组合定律,结合题表中不同基因型的表型可知,(3)问第二空的解答为:齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。 第(3)问第三空解答:A
思维拓展
1.两对等位基因位置的判断:
两对等位基因位于一对同源染色体上(连锁),或者位于两对同源染色体上(自由组合),两对等位基因分别用A/a和B/b表示。
(1)验证方法:
①自交法:若自交后代性状分离比是3∶1或1∶2∶1,则两对等位基因位于一对同源染色体上,分别对应甲图和乙图。若自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,如丙图所示。
②测交法:若测交后代AaBb∶aabb=1∶1或Aabb∶aaBb=1∶1,则两对等位基因位于一对同源染色体上,分别对应甲图和乙图。若测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,如丙图所示。
(2)连锁与互换的分析:
生物在减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因通常连锁在一起进入配子,同时具有连锁关系的基因有时又会随着同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交换而产生重组类型。如基因型为AaBb(如甲图)的性母细胞在减数分裂过程中,产生的配子多数为AB和ab,少数重组型配子为Ab和aB,配子中AB∶ab=1∶1,Ab∶aB=1∶1。
2.三对等位基因位置的判断:
(1)位于三对同源染色体上
(2)位于两对同源染色体上(两种情况)
①
②
3.基因位于常染色体上还是X染色体上的判断:
(1)杂交实验法
①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
②性状的显隐性是“已知的”
③在确定雌性个体为杂合子的条件下
(2)调查实验法
4.基因位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上的判断:
(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
5.基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上的判断:
(1)限定一次杂交实验
在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
(2)未限定杂交实验次数
在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的表型来判断。
【精练提素养】
1.(用已知基因进行基因定位)(2023·山东卷节选)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
单 个 精 子 编 号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无。
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是____________________________。据表分析,____________(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)本研究中,另有一个精子的检测结果是基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是_______。
(3)据表推断,该志愿者的基因e位于__________染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为____________;②实验过程:略;③预期结果及结论: _______。
【解析】本题主要考查自由组合定律、基因连锁、减数分裂及实验设计。
(1)题干信息显示,表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同。结合表中信息可以看出,该志愿者的精子关于A、a和B、b的基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律;表中显示,含有e的配子和不含e的配子的比例为1∶1,因而可推测e基因位于X或Y染色体上。根据表中精子类型和比例可以看出,A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)根据表中的精子种类和比例可知,等位基因A/a、B/b和D/d为连锁关系,而异常精子的形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体没有正常分离,而是进入同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数分裂Ⅱ。
(3)根据题(1)分析,该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,由于要用本研究的实验方法,选用男性的精子无法确定等位基因E、e位于X染色体还是Y染色体,因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验;用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因E/e位于Y染色体上。
答案:(1)不遵循　结合表中信息可以看出,只有Ab和aB两种配子,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上　能
(2)形成该精子的减数分裂Ⅰ后期,这三对等位基因所在的同源染色体没有正常分离,而是进入同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数分裂Ⅱ
(3)X或Y 　卵细胞　 若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E、e位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因E、e位于Y染色体上
2.(三对等位基因位置的判断)(2024·山东高考【改编】)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对基因隐性纯合,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,用乙组F1自交获得F2,并对F2进行了基因测序,结果显示所有锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是__________________,判断依据是______________________________________________________。
【解析】(1)根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。
(2)乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为________,请画出F1中3对等位基因可能存在的情况。
【解析】(2)由题干“叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对基因隐性纯合,叶边缘就表现为锯齿形”可知,光滑形为A_B_,锯齿形为A_bb、aaB_、aabb。由乙组交配结果可推测:亲本为aaBBDD和AAbbdd或AAbbDD和aaBBdd,F1为AaBbDd,但因F2锯齿叶绿粒中只出现了AAbbdd,说明A/a、D/d位于一对同源染色体上,因为若两者自由组合,F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿粒。另外,a和d不可能位于一条染色体上,若a和d位于一条染色体上,则F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿粒。所以,在F1中只能是A和d位于一条染色体上,a和D位于同源的另一条染色体上。无论B/b与A/a、D/d是否在一对同源染色体上,均可产生AAbbdd个体。所以,三对等位基因的位置关系分两种情况,情况一:三对基因位于一对染色体上,则在F1中Abd位于一条染色体上,aBD位于同源的另一条染色体上,若abD在一条染色体上,ABd在一条染色体上,则F2中一定不会出现AAbbdd锯齿叶绿粒,所以F1锯齿叶绿粒基因位置关系如图:;情况二:三对基因位于两对同源染色体上,且F2中锯齿叶绿粒基因型为AAbbdd,则在F1中Ad和aD分别位于一对同源染色体的两条染色体上,B/b位于另一对同源染色体上,如图,亲本锯齿叶黄粒的基因型为aaBBDD。
(3)要想最终确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路为:_____________________________;预期调查结果并得出结论: __________。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
【解析】(3)因F1可能为或,且调查时正值F2的花期,此时能看到花的颜色而看不到籽粒的颜色,又因为花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的,所以要确定三对基因的位置关系,可以①统计F2红花个体的叶边缘形状,若F2红花个体的叶边缘均为锯齿形,则三对基因位于一对同源染色体上;若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形,也有光滑形,则A/a、D/d位于一对同源染色体上,B/b位于另一对染色体上。或者②统计F2所有个体的表型和比例,若三对基因位于一对同源染色体上,则子代中锯齿叶紫花(aaBBDD)∶光滑叶紫花(AaBbDd)∶锯齿叶红花(AAbbdd)=1∶2∶1;若A/a、D/d位于一对同源染色体上,B/b位于另一对染色体上,则子代中光滑叶紫花(6AaB_Dd)∶光滑叶红花(3AAB_dd)∶锯齿叶紫花(3aaB_DD、1aabbDD、2AabbDd)∶锯齿叶红花(1AAbbdd)=6∶3∶6∶1。
答案:(1)花色和籽粒颜色　甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒
(2)aaBBDD　或
(3)统计F2红花个体的叶边缘形状　若F2红花个体的叶边缘均为锯齿形,则三对基因位于一对同源染色体上;若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形,也有光滑形,则A/a、D/d位于一对同源染色体上,B/b位于另一对染色体上(或者若F2中锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花=1∶2∶1,则A/a、B/b、D/d三对等位基因位于同一对同源染色体上;若F2中光滑叶紫花(6AaB_Dd)∶光滑叶红花(3AAB_dd)∶锯齿叶紫花(3aaB_DD、1aabbDD、2AabbDd)∶锯齿叶红花(1AAbbdd)=6∶3∶6∶1,则A/a、D/d位于同一对同源染色体上,B/b位于另一对同源染色体上)
【加固训练】
1.(判断基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上)科学家在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干,可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上。请完成推断过程:
(1)实验方法:首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交,雌雄两亲本的表型分别为母本表型:________(填“刚毛”或“截毛”);父本表型:________(填“刚毛”或“截毛”)。
(2)预测结果:若子代雄果蝇表现为________,则此对基因位于X、Y染色体的同源区段上,子代雄果蝇基因型为________;若子代雄果蝇表现为________, 则此对基因只位于X染色体上,子代雄果蝇基因型为________。
【解析】若这对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBYB,子代雌、雄果蝇均表现为刚毛,且雄果蝇的基因型为XbYB;若这对基因只位于X染色体上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBY,子代雌果蝇表现为刚毛,雄果蝇表现为截毛,且雄果蝇的基因型为XbY。
答案:(1)截毛　刚毛
(2)刚毛　XbYB　截毛　XbY
2.(判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系,一个种群中雌雄鼠均为灰色,另一个种群中雌雄鼠均为黑色,某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题:
(1)根据种群中小鼠的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上,原因是____
________。
【解析】(1)因种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不随雄性遗传,故可认为控制该性状的基因不位于Ⅱ2区段上。
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段,可选择____________________________杂交,观察后代的表型及比例。
【解析】(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交,如果子代雄性中出现了黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上,如果子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。
(3)若另一小组欲通过杂交实验(包括测交),确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。
实验步骤:
①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交;
②___________________________________;
③统计后代的表型及比例。
结果分析:
①若后代的表型及比例为________________________________,则B、b基因位于Ⅰ区段上;
②若后代的表型及比例为________________________________,则B、b基因位于常染色体上。
【解析】(3)若选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交获得F1,不管B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上,F1均表现为灰色,则还需测定F1个体的基因型,才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交,如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄个体均出现灰色∶黑色=1∶1,且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上,即Bb×bb→Bb和bb,表型与性别无关。
答案:(1)两种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不随雄性遗传
(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠
(3)实验步骤:②选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交
结果分析:①雌性均为黑色,雄性均为灰色　②灰色∶黑色=1∶1且与性别无关(共47张PPT)
热考微专题
　(四)　基因定位的遗传实验设计与
分析
【精研强思维】
【典例】(2025·晋陕青宁卷)某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状 ,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株 叶缘 分泌腔
甲(野生型) 齿状 有
乙(敲除A基因) 全缘 无
丙(敲除B基因) 齿状 无
丁(敲除A基因和B基因) 全缘 无
P　　　野生型(甲)×栽培品种(X)
　　　　　　　 　↓
F1　　　　　　有分泌腔
　　　　　　　 　↓
F2　　 　有分泌腔　无分泌腔
　　　　　　　3　∶　1
(1)由表分析可知,控制叶缘齿状的基因是___,控制分泌腔形成的基因是
___。
【解析】(1)结合表格分析,野生型甲为齿状、有分泌腔,乙敲除A基因,表现为全缘,说明控制叶缘齿状的基因是A;丙(敲除B基因)表现为无分泌腔,说明控制分泌腔形成的基因是B。
A
B
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达
量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明__________________
_______________________________ 。
【解析】(2)乙敲除A基因,没有敲除B基因,但在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
A基因调控B基因表
达,而B基因不参与调控A基因表达
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系 ,不考虑突变及其他基因
的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是____________
______。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为__________________________
__________________________,则A、B基因位于两对同源染色体上。 在
此情况下结合图中杂交结果 ,可推测栽培品种(X)的___ (填“A”“B”或“A和
B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
甲和丁或乙
和丙
齿状有分泌腔∶齿状无分泌
腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4
A
【解析】(3)假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙基因型为aaBB,丙基因型为AAbb,丁基因型为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则遵循自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。栽培品种(X)表型为叶全缘、无分泌腔,与乙(aaBB)、丁(aabb)相同,图示中野生型甲和栽培品种(X)杂交,子一代都有分泌腔,子一代自交,有分泌腔∶无分泌腔=3∶1。若栽培品种(X)的基因
型为aabb,则F2的表型及比例为有分泌腔∶无分泌腔=9∶7,与题意不符;若栽培品种(X)的基因型为aaBB,则F2的表型及比例为有分泌腔∶无分泌腔=3∶1,与题意相符。因此,可推测栽培品种的A基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
解题过程
获取关键信息:由题干野生型(甲)同时含有A、B基因(A_B_),表现为齿状;结合题表信息中敲除A基因,不管有没有B基因均表现为全缘,可知控制叶缘形状的基因是A。同理,A_B_表现有分泌腔,不管去掉A或B基因还是都去掉均表现为“无”,可知控制分泌腔形成的基因是A、B。
第(1)问解答:A　B
第(2)问解答:A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达
判断两对基因的位置关系,需要用双杂合子自交或测交,AABB×aabb和aaBB×AAbb均可,结合表中信息,假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb。
第(3)问第一空解答:甲和丁或乙和丙。
两对基因在两对同源染色体上时,两对基因的遗传遵循自由组合定律,结合题表中不同基因型的表型可知,(3)问第二空的解答为:齿状有分泌腔∶齿状无分泌腔∶全缘无分泌腔=9∶3∶4。
第(3)问第三空解答:A
思维拓展
1.两对等位基因位置的判断:
两对等位基因位于一对同源染色体上(连锁),或者位于两对同源染色体上(自由组合),两对等位基因分别用A/a和B/b表示。
(1)验证方法:
①自交法:若自交后代性状分离比是3∶1或1∶2∶1,则两对等位基因位于一对同源染色体上,分别对应甲图和乙图。若自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,如丙图所示。
②测交法:若测交后代AaBb∶aabb=1∶1或Aabb∶aaBb=1∶1,则两对等位基因位于一对同源染色体上,分别对应甲图和乙图。若测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1(或其变式),则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,如丙图所示。
(2)连锁与互换的分析:
生物在减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因通常连锁在一起进入配子,同时具有连锁关系的基因有时又会随着同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交换而产生重组类型。如基因型为AaBb(如甲图)的性母细胞在减数分裂过程中,产生的配子多数为AB和ab,少数重组型配子为Ab和aB,配子中AB∶ab=1∶1,Ab∶aB=1∶1。
2.三对等位基因位置的判断:
(1)位于三对同源染色体上
(2)位于两对同源染色体上(两种情况)
①
②
3.基因位于常染色体上还是X染色体上的判断:
(1)杂交实验法
①性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
②性状的显隐性是“已知的”
③在确定雌性个体为杂合子的条件下
(2)调查实验法
4.基因位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段上的判断:
(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
5.基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上的判断:
(1)限定一次杂交实验
在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
(2)未限定杂交实验次数
在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的表型来判断。
【精练提素养】
1.(用已知基因进行基因定位)(2023·山东卷节选)单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
单个 精子 编号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
等位基因 A a B b D d E e
单个 精子 编号 8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无。
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组
合定律,依据是_________________________________________________
___________________________________________。据表分析,____(填“能”
或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
不遵循
结合表中信息可以看出,只有Ab和aB两种配子,因而可推
测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上
能
(2)本研究中,另有一个精子的检测结果是基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是______
________________________________________________________________
______________________________________________________________
__________。
形成
该精子的减数分裂Ⅰ后期,这三对等位基因所在的同源染色体没有正常分
离,而是进入同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减
数分裂Ⅱ
(3)据表推断,该志愿者的基因e位于______染色体上。现有男、女志愿者的
精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为________;②实验过程:略;③预期结果及结论:_________
______________________________________________________________
______________________________________________。
X或Y
卵细胞
若检测的
卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E、e位于X染色体上;若检测的卵细
胞中无E或e基因,则可得出基因E、e位于Y染色体上
【解析】本题主要考查自由组合定律、基因连锁、减数分裂及实验设计。
(1)题干信息显示,表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同。结合表中信息可以看出,该志愿者的精子关于A、a和B、b的基因型为aB∶Ab=1∶1,因而可推测,等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律;表中显示,含有e的配子和不含e的配子的比例为1∶1,因而可推测e基因位于X或Y染色体上。根据表中精子类型和比例可以看出,A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合,因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)根据表中的精子种类和比例可知,等位基因A/a、B/b和D/d为连锁关系,而异常精子的形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是形成该精子的减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体没有正常分离,而是进入同一个次级精母细胞中,此后该次级精母细胞进行正常的减数分裂Ⅱ。
(3)根据题(1)分析,该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,由于要用本研究的实验方法,选用男性的精子无法确定等位基因E、e位于X染色体还是Y染色体,因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验;用E和e的引物,以卵细胞的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中有E或e基因,则可得出基因E/e位于X染色体上;若检测的卵细胞中无E或e基因,则可得出基因E/e位于Y染色体上。
2.(三对等位基因位置的判断)(2024·山东高考【改编】)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对基因隐性纯合,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,用乙组F1自交获得F2,并对F2进行了基因测序,结果显示所有锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是________________,判断依
据是________________________________________________。
【解析】(1)根据表格中甲组的杂交子代中,紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒,结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知,花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。
花色和籽粒颜色
甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒,红花的籽粒全是绿粒
(2)乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为_________,请画出F1中3对等位基因
可能存在的情况。
或
【解析】(2)由题干“叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对基因隐性纯合,叶边缘就表现为锯齿形”可知,光滑形为A_B_,锯齿形为A_bb、aaB_、aabb。由乙组交配结果可推测:亲本为aaBBDD和AAbbdd或AAbbDD和aaBBdd,F1为AaBbDd,但因F2锯齿叶绿粒中只出现了AAbbdd,说明A/a、D/d位于一对同源染色体上,因为若两者
aaBBDD
自由组合,F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿粒。另外,a和d不可能位于一条染色体上,若a和d位于一条染色体上,则F2一定会出现aabbdd锯齿叶绿粒。所以,
在F1中只能是A和d位于一条染色体上,a和D位于同源的另一条染色体上。无论B/b与A/a、D/d是否在一对同源染色体上,均可产生AAbbdd个体。所以,三对等位基因的位置关系分两种情况,情况一:三对基因位于一对染色体上,则在F1中Abd位于一条染色体上,aBD位于同源的另一条染色体上,若abD在一条染色体上,ABd在一条染色体上,则F2中一定不会出现AAbbdd锯齿叶绿
粒,所以F1锯齿叶绿粒基因位置关系如图: ;情况二:三对基因位于两对
同源染色体上,且F2中锯齿叶绿粒基因型为AAbbdd,则在F1中Ad和aD分别位
于一对同源染色体的两条染色体上,B/b位于另一对同源染色体上,如图
, 亲本锯齿叶黄粒的基因型为aaBBDD。
(3)要想最终确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置
关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路为:___________
__________________;预期调查结果并得出结论:___________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________
____________________________________________________________________
______________。 (要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
统计F2红花
个体的叶边缘形状
若F2红花个体的叶边缘均为锯
齿形,则三对基因位于一对同源染色体上;若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形,也
有光滑形,则A/a、D/d位于一对同源染色体上,B/b位于另一对染色体上(或者若
F2中锯齿叶紫花∶光滑叶紫花∶锯齿叶红花=1∶2∶1,则A/a、B/b、D/d三对等
位基因位于同一对同源染色体上;若F2中光滑叶紫花(6AaB_Dd)∶光滑叶红花
(3AAB_dd)∶锯齿叶紫花(3aaB_DD、1aabbDD、2AabbDd)∶锯齿叶红花
(1AAbbdd)=6∶3∶6∶1,则A/a、D/d位于同一对同源染色体上,B/b位于另一对
同源染色体上)
【解析】(3)因F1可能为 或 ,且调查时正值F2的花期,此时能看
到花的颜色而看不到籽粒的颜色,又因为花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的,所以要确定三对基因的位置关系,可以①统计F2红花个体的叶边缘形状,若F2红花个体的叶边缘均为锯齿形,则三对基因位于一对同源染色体上;若F2红花个体的叶边缘既有锯齿形,也有光滑形,则A/a、D/d位于一对同源染色体上,B/b位于另一对染色体上。或者②统计F2所有个体的表型和比例,若三对基因位于一对同源染色体上,则子代中锯齿叶紫花(aaBBDD)∶光滑叶紫花(AaBbDd)∶锯齿叶红花(AAbbdd)=1∶2∶1;若A/a、D/d位于一对
同源染色体上,B/b位于另一对染色体上,则子代中光滑叶紫花(6AaB_Dd)∶光滑叶红花(3AAB_dd)∶锯齿叶紫花(3aaB_DD、1aabbDD、2AabbDd)∶锯齿叶红花(1AAbbdd)=6∶3∶6∶1。
【加固训练】
1.(判断基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体同源区段上)科学家在研究黑腹果蝇时发现,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。现有各种纯种果蝇若干,可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上。请完成推断过程:
(1)实验方法:首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交,雌雄两亲本的表型分别为
母本表型:______(填“刚毛”或“截毛”);父本表型:______(填“刚毛”或“截
毛”)。
截毛
刚毛
(2)预测结果:若子代雄果蝇表现为______,则此对基因位于X、Y染色体的同
源区段上,子代雄果蝇基因型为______;若子代雄果蝇表现为______, 则此对
基因只位于X染色体上,子代雄果蝇基因型为_____。
【解析】若这对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBYB,子代雌、雄果蝇均表现为刚毛,且雄果蝇的基因型为XbYB;若这对基因只位于X染色体上,则亲本的基因型组合为XbXb×XBY,子代雌果蝇表现为刚毛,雄果蝇表现为截毛,且雄果蝇的基因型为XbY。
刚毛
XbYB
截毛
XbY
2.(判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上)小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系,一个种群中雌雄鼠均为灰色,另一个种群中雌雄鼠均为黑色,某兴趣小组为探究B、b基因的位置进行了实验。请回答下列问题:
(1)根据种群中小鼠的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上,原因是
__________________________________________。
【解析】(1)因种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不随雄性遗传,故可认为控制该性状的基因不位于Ⅱ2区段上。
两种群中雌雄鼠均有灰色和黑色,不随雄性遗传
(2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段,可选择
________________________杂交,观察后代的表型及比例。
【解析】(2)黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交,如果子代雄性中出现了黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上,如果子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。
黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠
(3)若另一小组欲通过杂交实验(包括测交),确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。
实验步骤:
①黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交;
②_______________________________;
③统计后代的表型及比例。
选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交
结果分析:
①若后代的表型及比例为__________________________,则B、b基因位于
Ⅰ区段上;
②若后代的表型及比例为_____________________________,则B、b基因位
于常染色体上。
雌性均为黑色,雄性均为灰色
灰色∶黑色=1∶1且与性别无关
【解析】(3)若选择黑色雌鼠与纯合灰色雄鼠杂交获得F1,不管B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上,F1均表现为灰色,则还需测定F1个体的基因型,才能确定B、b基因的位置。故选F1中的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交,如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb→XbXb和XbYB;如果后代中雌雄个体均出现灰色∶黑色=1∶1,且与性别无关,则B、b基因位于常染色体上,即Bb×bb→Bb和bb,表型与性别无关。(共30张PPT)
热考专题提分练　
热考微专题(四)　基因定位的遗传实验设计与分析
(20分钟　44分)
一、选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分。每小题仅有一个选项符合要求。
1.(2025·淄博模拟)果蝇的两对相对性状分别由基因A/a、B/b控制,且A/a、B/b不位
于Y染色体上。一只具有两显性性状的果蝇与一只具有两隐性性状的果蝇杂交,
遗传过程中无突变、互换及致死。下列说法错误的是 (　　)
A.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于两对常染色体上
B.若F1果蝇具有4种表型且比例相等,则A/a(或B/b)不可能位于X染色体上
C.若F1果蝇具有2种表型且比例相等,则A/a、B/b可能位于一对同源染色体上
D.若F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄果蝇,则A/a、B/b可能均位于X染色体上
√
【解析】选B。若A/a、B/b位于两对常染色体上,说明遵循基因的自由组合定律,当亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,A正确;若A/a(或B/b)位于X染色体上,当亲本为BbXAXa×bbXaY时,F1果蝇具有4种表型且比例相等,B错误;若A/a、B/b位于一对同源染色体上,即出现连锁,假设基因A、B连锁,亲本为AaBb×aabb时,F1果蝇具有2种表型且比例相等,C正确;若A/a、B/b均位于X染色体上,当亲本为XabXab×XABY,F1果蝇具有2种表型且分属于雌、雄蝇,D正确。
2.下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,下列说法正确的是 (　　)
结论:①若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上　②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上　③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因只位于X染色体上　④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上
A.“方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B.“方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C.“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D.“方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
√
【解析】选C。方法1中,若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上或只位于X染色体上,①错误;雄性个体不可能表现为隐性性状,②错误;若子代雄性或雌性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上,③④错误。方法2中,若子代雌雄全表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上,①正确;若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上,②正确;若子代雄性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上,③错误;若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段上或只位于X染色体上,④错误。综上,A、B、D错误,C正确。
3.果蝇的红眼和白眼由一对等位基因(W/w)控制。让一只纯合的红眼雌果
蝇与一只白眼雄果蝇交配得到F1,F1全为红眼,F1雌雄个体随机交配得到F2。
为了确定W/w是位于常染色体上,还是位于X染色体上,下列数据中不需要统
计的是 (　　)
A.F2中雌性个体的性状分离比
B.F2中雄性个体的性状分离比
C.F2中白眼果蝇的性别比例
D.F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例
√
【解析】选D。统计F2中雌性和雄性个体的性状分离比,若一致,可确定是常染色体遗传;若不同,则W/w位于X染色体上,A、B不符合题意。统计F2中白眼果蝇的性别比例,若雌雄都有,可确认W/w位于常染色体上;若白眼性状只有雄性个体,可确认W/w位于X染色体上,C不符合题意。只统计F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例,无法判断与性别的关系,D符合题意。
4.某动物的性别决定方式为XY型,其眼睛颜色的赤色与青色由B、b基因控制。现用一只纯合赤眼雌性动物与一只纯合青眼雄性动物杂交,F1均为赤眼。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段上,下列叙述正确的是 (　　)
A.B、b基因一定位于常染色体上,且赤眼为显性性状
B.B、b基因一定位于X染色体上,且赤眼为显性性状
C.通过正反交实验可以确定B、b基因在染色体上的位置
D.不能通过F1的雌雄个体相互交配来确定B、b基因在染色体上的位置
√
【解析】选C。用一只纯合赤眼雌性动物与一只纯合青眼雄性动物杂交,F1均为赤眼,可知赤眼为显性性状,但无法确定该基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,A、B错误。若B、b基因位于常染色体上,纯合赤眼雌性动物与纯合青眼雄性动物进行正反交实验得子代均为赤眼;若B、b基因位于X染色体上,纯合赤眼雌性动物与纯合青眼雄性动物进行正交实验得子代均为赤眼;纯合赤眼雄性动物与纯合青眼雌性动物进行反交实验得子代雄性全为青眼,雌性全为赤眼。故可以进行正反交实验确定B、b基因在染色体上的位置,C正确。若B、b基因位于常染色体上,F1的雌雄个体相互交配得子代雌性中赤眼∶青眼=3∶1;若B、b基因位于X染色体上,F1的雌雄个体相互交配得子代雌性全为赤眼,故可以通过F1的雌雄个体相互交配来确定B、b基因在染色体上的位置,D错误。
5.已知小鼠的毛色受一对位于常染色体上的基因(A、a)和一对未知位置的基因(B、b)
控制,基因A和基因B分别控制酶1、酶2的合成,白色物质在酶1的作用下合成灰色物
质,灰色物质在酶2的作用下合成黑色物质,小鼠胚胎必须含有酶1或酶2才能完成发育。
选用纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交得F1,F1中雌雄个体自由交配得F2,产生了足够多
的后代。下列说法正确的是 (　　)
A.若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,则B、b基因位于X、Y染色体的同源区段
B.若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因也位于常染色体上,且与A、a基因遵循自由组
合定律
C.若F2中黑鼠∶灰鼠∶白鼠=2∶1∶1,则B、b基因在A、a基因所在的染色体上
D.若B、b基因仅位于X染色体上,则理论上F2出现灰色雄鼠的概率为3/16
√
【解析】选C。纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交,若F1中雌鼠全为黑色,雄鼠全为灰色,说明B、b基因仅位于X染色体上,A错误。若F1中雌雄鼠都为黑色,则B、b基因可能也位于常染色体上,但无法确定与A、a基因是否位于同一对染色体上,故未必遵循自由组合定律;B、b基因也可能位于X、Y染色体的同源区段,此时与A、a基因遵循自由组合定律,B错误。若F2中黑鼠∶灰鼠∶白鼠=2∶1∶1,则A、a基因与B、b基因不遵循自由组合定律,即B、b基因在A、a基因所在的染色体上,C正确。若B、b基因仅位于X染色体上,则亲本基因型为AAXbXb×aaXBY,F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,F2中aaXbXb(占1/16)和aaXbY(占1/16)致死,则理论上F2出现灰色雄鼠(A_XbY)的概率为(3/4×1/4)/(1-1/16-1/16)=3/14,D错误。
6.某雌雄异株的植物,其耐盐碱和不耐盐碱是一对相对性状,耐盐碱为显性性状,受一对等位
基因控制。现有纯合耐盐碱和不耐盐碱的雌雄株若干,现需设计实验判断控制该性状的基因
的位置:①位于常染色体上还是仅位于X染色体上;②仅位于X染色体上还是位于X、Y染色
体的同源区段上;③位于细胞核内还是位于细胞质内。下列关于实验方案及实验预测的叙述,
错误的是 (　　)
A.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交可判断①②③
B.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验可判断①③
C.用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可判断基因位于常染
色体上
D.用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,若子一代中有两种表型,可判断该基因仅位于X染色体
上
√
【解析】选C。用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,若子代全为耐盐碱,可判断该基因位于常染色体上或位于X、Y染色体的同源区段上;若子代雌性为耐盐碱,雄性为不耐盐碱,可判断基因仅位于X染色体上;若子代全为不耐盐碱,可判断基因位于细胞质内,故可判断①②③,A正确。用不耐盐碱个体与耐盐碱个体进行正反交实验,若正反交结果相同,可判断基因位于常染色体上或位于X、Y染色体的同源区段上;若正反交结果不同,可判断基因仅位于X染色体上或位于细胞质内,故可判断①③,B正确,C错误。用不耐盐碱雌株与耐盐碱雄株杂交,如果子一代中有两种表型,即雌性为耐盐碱个体,雄性为不耐盐碱个体,可判断基因仅位于X染色体上,D正确。
二、选择题:本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有一个或多个选项符合要求,全部选对
得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
7.(2026·哈尔滨模拟)家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型(ZZ为雄性,ZW为雌性),家蚕不耐
热,夏季饲养时死亡率升高,产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热(基因
D控制)的雄蚕,同时发现D/d基因所在的同源染色体出现异常(染色体如图所示),家蚕中至少
有一条正常的Z染色体才能存活。下列相关判断错误的是 (　　)
A.图示家蚕的变异类型为染色体片段的缺失和基因中碱基对的缺失
B.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶1,则D基因位于常染色体上
C.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌、雄比为1∶2,则D基因位于Z染色体上
D.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于异常的Z染色体上
√
【解析】选A。图示家蚕异常染色体缺失了一段,变异类型为染色体片段的缺失,用诱变育种的方法获得D基因,属于基因突变,但不一定是碱基对的缺失,A错误;如果用该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,由题意知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活,所以若染色体缺失位于性染色体会出现致死,如果后代雌、雄比为1∶1,则D/d基因位于常染色体上,B正确;若D/d基因位于Z染色体上,则该雄蚕与不耐热雌蚕杂交后代中ZDW或ZdW死亡,故雌、雄比为1∶2,若只在雄蚕中出现耐热性状,则D基因位于异常的Z染色体上,C、D正确。
8.(2026·吉林模拟)白麦瓶草性别决定方式为XY型,花色有红花(A)和黄花(a)、果实有
大瓶(B)和小瓶(b),两对基因均为核基因,X和Y染色体上与育性相关的基因位置如图
所示,其中雌性抑制基因可抑制雌性育性基因的表达。下列叙述错误的是 (　　)
A.雌性抑制基因和雌性育性基因是位于一对同源染色体上的
等位基因
B.性染色体为XY的植株产生了功能正常的两性花,其原因可
能是Y染色体含雌性抑制基因的片段缺失
C.红花植株和黄花植株正反交结果不一致,可证明花色基因位于图示染色体上
D.纯合小瓶雌株与纯合大瓶雄株杂交后代中雌性均为大瓶、雄性均为小瓶,可证明
基因B/b只位于X染色体上
√
【解析】选A。分析题图可知,雌性抑制基因和雌性育性基因分别位于Y染色体的非同源区段和X染色体的非同源区段,故它们是一对同源染色体上的非等位基因,A错误;由于Y染色体上雌性抑制基因的存在会抑制X染色体上雌性育性基因的表达,植株性别就表现为雄株,因此性染色体为XY的植株产生了功能正常的两性花,可能是Y染色体含雌性抑制基因的片段缺失,B正确;红花植株和黄花植株正反交结果不一致,说明性状遗传与性别相关联,即可证明控制花色的基因位于性染色体上,即图示染色体,C正确;若基因B/b只位于X染色体上,正常纯合小瓶雌株(XbXb)与正常纯合大瓶雄株(XBY)杂交,后代中雌性均为大瓶(XBXb)、雄性均为小瓶(XbY),D正确。
三、非选择题:本题共2小题,共26分。
9.(12分)某XY型性别决定的二倍体昆虫,翅形有正常翅和残翅,受等位基因A、a控制,
已知A、a不在Y染色体上,且该基因不影响配子活性,不考虑突变和染色体互换。已
知外源R基因会抑制A基因的表达,对a基因的表达无影响,若受精卵中无完整的A或a
基因,则胚胎死亡。研究人员进行了以下两个实验。实验1:纯合残翅雌虫×纯合正常
翅雄虫→F1残翅雄虫∶正常翅雌性=1∶1。实验2:研究人员将1个外源基因R转入F1
正常翅雌性获得转基因个体M,为了研究基因R插入染色体的位置,使转基因个体
M×F1残翅雄虫→子代。
(1)(2分)控制翅形的基因位于______(填“常”或“X”)染色体上。
【解析】(1)由于实验1 F1雌雄个体表型不同,可以说明基因位于X染色体上。
　X　
(2)(4分)实验1中F1雌雄个体相互交配,F2中a基因的基因频率为___________。
若基因R插入A或a所在的染色体中,且破坏了A或a基因,则实验2中子代的雌
雄比例为_________。
【解析】(2)控制翅形的基因位于X染色体上,若亲代的雌性为显性,则子代
均为显性性状,与题中信息不符,因此亲代雌性应为隐性,即残翅为隐性性状,
亲本的基因型为XaXa和XAY,F1的基因型为XAXa、XaY,F1雌雄个体相互交配,
则F2的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,据此可以计
算a基因的基因频率为(1+2+1)/(2+2+1+1)=2/3≈66.7%。若基因R插入A或a
　66.7%　
　2∶1　
所在的染色体上,且破坏了A或a基因,结果会导致转基因个体M(基因型XAXa)有1条X染色体上的A或a基因被破坏,若A基因被破坏则可产生X ∶Xa=1∶1(其中X 表示A基因被破坏的配子),与XaY杂交,子代的基因型及比例为X Xa∶XaXa∶X Y(胚胎死亡)∶XaY=1∶1∶1∶1,由于X Y胚胎死亡,因此子代的雌雄比例为2∶1,同理可以分析若a基因被破坏,子代的雌雄比例也为2∶1。
(3)(6分)若R插入位置没有破坏A或a基因,其位置可能存在以下三种情况:
①插入A、a之外的其他染色体中,则子代的表型及比例为
__________________________________________________________。
②插入A所在的染色体中,且没有破坏A基因,则子代的表型为
___________________。
③插入____________________________________, 则子代的表型及比例为
正常翅雌性∶残翅雌性∶正常翅雄性∶残翅雄性=1∶1∶1∶1。
　残翅雌性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1　
　雌雄性全为残翅　
　a所在的染色体上,且没有破坏a基因　
【解析】(3)①若R插入位置没有破坏A或a基因,插入A、a之外的其他染色
体上,则转基因个体的基因型可以表示为(ROXAXa),与其杂交的残翅雄性个
体可以表示为OOXaY,杂交后代的基因型为ROXAXa∶ROXaXa∶ROXAY∶
ROXaY∶OOXAXa∶OOXaXa∶OOXAY∶OOXaY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,
由于R基因会抑制A基因的表达,因此可以得出子代的表型及比例为残翅雌
性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1;
②插入A所在的染色体上,且没有破坏A基因,转基因个体M的基因型可以表示为XARXa,由于R会抑制A的表达,因此相当于只能产生Xa一种配子,因此子代无论雌雄均为残翅;
③若R基因插入a所在的染色体上,且没有破坏a基因,转基因个体M的基因型可以表示为XAXaR,产生XA∶XaR=1∶1,两种雌配子,与正常的残翅雄性杂交后子代的基因型及比例为XAXa∶XaRXa∶XAY∶XaRY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常翅雌性∶残翅雌性∶正常翅雄性∶残翅雄性=1∶1∶1∶1。
10.(14分)(2025·德州模拟)某种昆虫的性别决定方式为ZW型,在表型为大斑点翅的
野生种群中偶然发现了一只表型为小斑点翅的单基因突变雄虫,该雄虫与野生型
的雌虫杂交,F1中大斑点翅雌虫∶大斑点翅雄虫∶小斑点翅雌虫∶小斑点翅雄虫
=1∶1∶1∶1,F1中表型为小斑点翅的雌、雄虫杂交,F2中大斑点翅∶小斑点翅
=5∶7,不考虑Z、W同源区段及互换。
(1)(3分)由上述杂交实验结果可知,大斑点翅与小斑点翅这对相对性状中显性性状
为__________, 依据是_______________________________________________。
【解析】(1)分析题意,小斑点翅的雌、雄虫杂交的后代出现了大斑点翅,由此可知,
小斑点翅为显性性状,大斑点翅是隐性性状。
　小斑点翅　
　小斑点翅的雌、雄虫杂交的后代出现了大斑点翅　
(2)(3分)由实验结果可推断出控制斑点翅的基因位于________________染
色体上,理由是____________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】(2)设相关基因是A/a,分析题意,控制斑点翅的基因位于常染色体上
或Z染色体上的杂交结果是一样的:若位于常染色体上,则为Aa×aa→F1,
Aa∶aa=1∶1,可以表现为大斑点翅雌虫∶大斑点翅雄虫∶小斑点翅雌虫∶
小斑点翅雄虫=1∶1∶1∶1;若位于Z染色体上,则ZAZa×ZaW→F1,
ZAZa∶ZaZa∶ZAW∶ZaW=1∶1∶1∶1,也符合题意;若位于W染色体上,
仅雌性表现为该性状,与实验结果不符。
　常染色体或Z　
　控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结
果是一样的,若位于W染色体上,仅雌性表现为该性状,与实验结果不符　
(3)(2分)F2中大斑点翅∶小斑点翅=5∶7的原因是_____________________
______________________。
【解析】(3)小斑点翅雄虫和小斑点翅雌虫相互交配的后代出现了大斑点翅,
由此可知,小斑点翅为显性性状,大斑点翅是隐性性状,F2的性状分离比为大
斑点翅∶小斑点翅=5∶7,大斑点翅占5/12,根据F1可知,小斑点翅雄性个体产
生的配子正常,推测含a基因的雌配子占雌配子的比例为5/12÷1/2=5/6,则含A
基因的雌配子占雌配子的比例为1/6,说明含小斑点翅基因的雌配子有4/5不
育或致死。
　含小斑点翅基因的雌
配子有4/5不育或致死　
(4)(6分)已知该种昆虫的体色由常染色体上的两对基因(A/a、B/b)控制。在野生型的
纯合黄体品系中,偶然发现了一只黑体雄虫和一只黑檀体雌虫,这两只突变个体与纯
合黄体品系间都仅存在一个基因的差异,这两只突变个体杂交,子代表型及比例为灰
体∶黑体∶黄体∶黑檀体=1∶1∶1∶1。这两只突变个体的基因型可表示为
________________,
分析实验结果可知,控制体色的这两对基因与染色体的位置关系为_______________
_____________________________________。若欲利用该杂交实验中的个体为实验材
料,设计杂交实验来探究这两对基因是否符合自由组合定律,请写出实验设计思路:
_____________________________________________________________
______________________________________________________________________。
　aaBb、Aabb　
　两对基因位于
一对常染色体上或位于两对常染色体上　
　 方案一:子一代中的灰体雌雄果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例;
方案二:子一代中的灰体果蝇与异性黄体果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例　
【解析】(4)分析题意,两只突变个体与纯合黄体品系间都只有一个基因存在差异,由于一个基因突变而产生了新的性状,则该突变可能为显性突变,说明原个体为隐性个体,且相关基因均位于常染色体,则两只突变个体的基因型为aaBb、Aabb;两只突变个体(基因型为aaBb、Aabb)杂交,无论两对基因是否位于一对染色体上,每个个体产生的配子类型均为两种(aaBb产生ab和aB两种配子,Aabb产生Ab和ab两种配子),子代的表型和比例是相同的;两只突变个体(基因型为aaBb、Aabb)杂交,子一代的基因型和表型为AaBb(灰体)、aaBb(黑体或黑檀体)、Aabb(黑檀体或黑体)、aabb(黄体),想探究两对基因
是位于一对常染色体上还是两对常染色体上,所选杂交亲本之一必须满足的条件是:两种不同的位置关系下能产生不同类型的配子,只有AaBb(灰体)符合要求,而无论是灰体间相互交配、灰体与黄体杂交,基因位置不同都会产生不同的结果。方案一:子一代中的灰体雌雄果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例。方案一预期结果及结论:若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体∶黄体=9∶3∶3∶1,符合自由组合定律,则位于两对常染色体上;若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体=2∶1∶1,不符合自由组合定律,则位于一对常染色体上。方案二:子一代中的灰体果蝇与异性黄体果蝇交配,统计杂交后代的表型及比例。方案二预期结果及结论:若子二代果蝇出现灰体∶黑体∶黑檀体∶黄体=1∶1∶1∶1,符合自由组合定律,则位于两对常染色体上;若子二代果蝇出现黑体∶黑檀体=1∶1,不符合自由组合定律,则位于一对常染色体上。

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